林惠庭，李曉杰，曹 健

（珠海市斗門(mén)區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站 珠海519125）

0 前言

國(guó)家近年大力推廣裝配式建筑，珠海市斗門(mén)區(qū)為發(fā)展裝配式建筑的重點(diǎn)推進(jìn)地區(qū)，目前斗門(mén)區(qū)已經(jīng)取得施工許可證的裝配式建筑項(xiàng)目有近10 個(gè)，為珠海市較多的區(qū)域。2019 年9 月6 日下午，廣東省住建廳組織了2019 年全省住房城鄉(xiāng)建設(shè)系統(tǒng)“質(zhì)量月”現(xiàn)場(chǎng)觀摩活動(dòng)，主會(huì)場(chǎng)安排在斗門(mén)區(qū)某裝配式建筑項(xiàng)目，全省共1 500 名領(lǐng)導(dǎo)及技術(shù)人員參加，極大地推進(jìn)了裝配式建筑技術(shù)及質(zhì)量的發(fā)展。

1 疊合樓板應(yīng)用

1.1 珠海市疊合樓板使用狀況

按照珠海市住建局《關(guān)于開(kāi)展裝配式建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段技術(shù)認(rèn)定工作的通知》（珠規(guī)建質(zhì)［2017］166 號(hào)文）的要求，單體預(yù)制率應(yīng)不低于20%，裝配率不低于40%。疊合板、外掛墻板、預(yù)制陽(yáng)臺(tái)、預(yù)制樓梯、預(yù)制內(nèi)墻條板為常用的幾種預(yù)制構(gòu)件［1-5］，其中又以桁架鋼筋疊合板（以下簡(jiǎn)稱疊合板）的使用比較廣泛。

1.2 疊合樓板優(yōu)點(diǎn)

裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)由預(yù)制混凝土構(gòu)件或部件通過(guò)可靠的方式進(jìn)行連接，并與現(xiàn)場(chǎng)后澆混凝土、水泥基灌漿料形成整體的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)。裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)的樓板宜采用疊合樓板，疊合樓板是一種整體式樓板，預(yù)制板和現(xiàn)澆疊合層進(jìn)行疊加最終形成疊合樓板。其中疊合樓板結(jié)構(gòu)的最重要組成部分是預(yù)制板，預(yù)制板為鋼筋混凝土疊合層提供永久性模板，可以滿足施工需求。疊合樓板技術(shù)可以保證工程的整體效果，在此技術(shù)下預(yù)制板的剛度較大而且還可以有效節(jié)省施工模板，減少施工成本。施工成本、施工進(jìn)度、施工質(zhì)量三者之間聯(lián)系密切，疊合樓板技術(shù)可以有效減少施工時(shí)間、保證工程進(jìn)度、保障工程整體質(zhì)量。不僅如此，疊合樓板技術(shù)還可以有效保證疊合樓板的平整度，提升工程的美觀指數(shù)，疊合樓板技術(shù)適用于高層建筑［6-9］。

珠海市裝配式混凝土建筑采用的疊合板底層預(yù)制板厚度h1一般不小于60 mm，上部后澆疊合層厚度h2一般不小于70 mm，總厚度不小于130 mm［10］，如圖1 所示。疊合板為雙向板居多，預(yù)制板之間采用雙向疊合板整體式接縫［11］，后澆帶形式，寬度不小于200 mm，雙向疊合板典型平面布置如圖2 所示。

圖1 疊合板剖面Fig.1 Sectional View of Composite Slab

2 疊合樓板薄弱部位混凝土工程質(zhì)量分析

與整體現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件相比，疊合樓板容易出現(xiàn)薄弱部位，分別是：①疊合面部位；②雙向疊合板整體式接縫部位。疊合板薄弱部位處理達(dá)到要求時(shí)，其力學(xué)性能可以接近于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，處理不好，相當(dāng)于冷縫，質(zhì)量難以保證，因此研究疊合板薄弱部位的質(zhì)量很有必要。

2.1 疊合面的粗糙面、積灰對(duì)混凝土質(zhì)量的影響

疊合樓板作為裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)的一類(lèi)重要組成部分，其重要的連接關(guān)鍵部位，疊合面的力學(xué)性能是其協(xié)同受力和共同工作的關(guān)鍵，然而疊合面的施工質(zhì)量往往是一個(gè)重要因素。在預(yù)制疊合板的制作過(guò)程中，要求對(duì)新舊混凝土疊合面進(jìn)行粗糙處理，采用人工拉毛法、壓痕法、沖毛法等工藝形成粗糙面。目前珠海市項(xiàng)目的疊合面主要是采用人工拉毛法（見(jiàn)圖3a）、壓痕法（見(jiàn)圖3b）產(chǎn)生粗糙面。按照《鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范：GB 50010-2010（2015 版）》的要求，預(yù)制板疊合面的粗糙面不宜不少于結(jié)合面的80%，疊合面形成凹凸?fàn)?，深度不?yīng)小于4 mm，但是該規(guī)范對(duì)人工拉毛法、壓痕法的間距未作出要求，不同廠家制作的預(yù)制板質(zhì)量有偏差。根據(jù)張新江［12］的研究，總結(jié)出φ12 帶肋鋼筋壓痕面粘結(jié)性能最好。

疊合面的積灰在施工過(guò)程中普遍存在，但也容易解決，一般在混凝土澆筑前，要對(duì)樓面進(jìn)行沖洗并清除雜質(zhì)?，F(xiàn)在模板普遍采用鋁模施工，如有受沖洗影響的鋁模，表面刷涂的脫模劑應(yīng)為油性脫模劑。

圖3 對(duì)新舊混凝土疊合面進(jìn)行粗糙面處理方法Fig.3 Rough Surface Treatment Method for New and Old Concrete Composite Surface

2.2 雙向疊合板整體式接縫粗糙面質(zhì)量分析

預(yù)制板側(cè)面和后澆帶之間的結(jié)合面應(yīng)設(shè)置人工粗糙面，預(yù)制板側(cè)面目前采用沖毛法（水洗面），水洗面即為混凝土預(yù)制完成24 h 后，采用高壓水槍將粗骨料間的砂漿剔除，使疊合面形成凹凸?fàn)?，凹凸厚度不小? mm，粗糙面的面積不小于結(jié)合面的80%（見(jiàn)圖4a）。部分項(xiàng)目首個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層的雙向疊合板整體式接縫部位未能做成粗糙面，不滿足規(guī)范要求（見(jiàn)圖4b），容易形成冷縫，影響雙向疊合板整體式接縫的混凝土結(jié)合質(zhì)量，要求施工單位現(xiàn)場(chǎng)人工鑿毛整改［13］。

圖4 雙向疊合板整體式接縫部位設(shè)置粗糙面Fig.4 Rough Surface of the Joint of the Two-way Composite Slab

2.3 雙向疊合板整體式接縫混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)

為了進(jìn)一步研究雙向疊合板整體式接縫薄弱部位在使用目前施工方法時(shí)的質(zhì)量狀況，在斗門(mén)區(qū)的第一批裝配式建筑項(xiàng)目中，抽出項(xiàng)目A、項(xiàng)目B、項(xiàng)目C共3 個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行雙向疊合板整體式接縫處鉆芯檢測(cè)，項(xiàng)目概況如表1 所示。

表1 3 個(gè)項(xiàng)目概況Tab.1 Three Project Profiles

2.3.1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

3 個(gè)不同項(xiàng)目分別為3 家不同施工單位，3 個(gè)不同預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠家，3 個(gè)不同商品混凝土廠家。在項(xiàng)目A、項(xiàng)目B、項(xiàng)目C 中隨機(jī)各挑選一個(gè)單體，檢測(cè)雙向疊合板整體式接縫交界處的薄弱部位混凝土質(zhì)量，包括外觀質(zhì)量及混凝土強(qiáng)度，如圖5 所示。

2.3.2 試驗(yàn)方法

圖5 預(yù)制板間雙向疊合板整體式接縫鉆芯Fig.5 Two-way Composite Slab between Precast Plate Integral Joint drilling Core

在1～10 層選一塊板，11～20 層選一塊板，20 層以上選一塊板，每塊板在雙向疊合板整體式接縫薄弱部位處鉆取3 個(gè)芯樣，如表2 所示。抽取芯樣直徑為100 mm，高徑比為1∶1，做抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，研究雙向疊合板整體式接縫薄弱部位處強(qiáng)度的變化。

表2 鉆芯檢測(cè)概況Tab.2 Drill Core Testing Overview

2.3.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

經(jīng)過(guò)芯樣外觀檢查，發(fā)現(xiàn)：①預(yù)制板與疊合層結(jié)合面結(jié)合較好，沒(méi)有蜂窩、孔洞等外觀缺陷，可以看到明顯的預(yù)制板與疊合層混凝土水平分界線，如圖6 所示；②雙向疊合板整體式接縫處連接較好，可以看到明顯的預(yù)制板與后澆接縫混凝土豎向分界線，如圖7 所示。

圖6 預(yù)制板與疊合層水平結(jié)合面Fig.6 The Horizontal Joint Surface of the Prefabricated Plate and the Laminated Layer

圖7 雙向疊合板整體式接縫豎向結(jié)合面Fig.7 Vertical Joint Surface of Bidirectional Composite Slab

本次鉆取7 組，共21 個(gè)芯樣，芯樣高度100 mm，加工時(shí)取預(yù)制板、疊合層各50 mm 高，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C30，混凝土齡期均達(dá)到28 d，按《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程：JGJ/T 384-2016》要求，由斗門(mén)區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站進(jìn)行芯樣試件抗壓強(qiáng)度檢測(cè)，結(jié)果如表3 所示。

表3 芯樣試件抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果Tab.3 Test Results of Compressive Strength of Core Specimen

從表3 可以看出，全部21 個(gè)芯樣混凝土強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，芯樣破壞形態(tài)較好，如圖8 所示，表明：①珠海市目前采用人工拉毛法、壓痕法等工藝形成預(yù)制板面的粗糙面，薄弱部位新舊混凝土結(jié)合較好，混凝土強(qiáng)度沒(méi)有明顯下降，芯樣破壞后疊合面沒(méi)有明顯分離現(xiàn)象，疊合樓板能達(dá)到整體式樓板效果；②目前預(yù)制板側(cè)采用沖毛法等工藝形成粗糙面，與雙向疊合板整體式接縫之間薄弱部位新舊混凝土結(jié)合較好，混凝土強(qiáng)度沒(méi)有明顯下降，芯樣破壞后的雙向疊合板整體式接縫處沒(méi)有明顯分離現(xiàn)象，雙向疊合板整體式接縫連接做法能達(dá)到整體性要求。

圖8 芯樣破壞形態(tài)Fig.8 Core Failure Pattern

3 疊合樓的板面鋼筋工程質(zhì)量分析

3.1 疊合樓板與現(xiàn)澆樓板面筋鋼筋保護(hù)層質(zhì)量比較

項(xiàng)目A、項(xiàng)目B、項(xiàng)目C 的板面筋鋼筋保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)均為15 mm，疊合樓板與傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板相比，由于建造方式不一樣，引起板面筋鋼筋保護(hù)層施工質(zhì)量不一樣，分別對(duì)上述3 個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行板面筋鋼筋保護(hù)層檢測(cè)。挑選的板為客廳雙向板，既有疊合板又有現(xiàn)澆板，如圖9 所示。3 個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目疊合樓板、傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板的板面筋鋼筋保護(hù)層厚度數(shù)據(jù)如表4 所示。

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范：GB 50204-2015》［15］鋼筋保護(hù)層的允許偏差為+8 mm，-5 mm，通過(guò)上述數(shù)據(jù)分析可以得出：①每個(gè)項(xiàng)目均是疊合樓板的板面筋鋼筋保護(hù)層厚度數(shù)值比傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板小，因?yàn)榀B合板的桁架鋼筋對(duì)板面筋的定位起到重要作用；②按照目前的施工水平，疊合樓板的板面筋鋼筋保護(hù)層厚度容易出現(xiàn)過(guò)小而不合格，現(xiàn)澆樓板的鋼筋保護(hù)層厚度容易出現(xiàn)過(guò)大而不合格。

圖9 鋼筋保護(hù)層檢測(cè)Fig.9 Steel Protection Layer Inspection

表4 板面筋鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)數(shù)據(jù)Tab.4 Test Data of the Thickness of Plate Gluten Reinforcement Protection Layer（mm）

3.2 疊合板桁架鋼筋的高度設(shè)計(jì)過(guò)高

從上述疊合樓板的板面筋鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)數(shù)據(jù)可以得出，板面筋容易出現(xiàn)鋼筋保護(hù)層厚度偏小的情況。原因是部分項(xiàng)目的預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計(jì)階段沒(méi)有考慮局部鋼筋過(guò)密的問(wèn)題，還有預(yù)埋線管影響，采用的桁架鋼筋高度過(guò)高，過(guò)于理想化，導(dǎo)致出現(xiàn)鋼筋保護(hù)層厚度偏小、露筋或樓板超厚這些質(zhì)量通病。項(xiàng)目A、項(xiàng)目C 的原深化設(shè)計(jì)圖，130 mm 厚疊合板桁架鋼筋高度均為85 mm，導(dǎo)致樓板澆筑時(shí)要超厚才能覆蓋鋼筋，增加了樓面的恒荷載（見(jiàn)圖10）。項(xiàng)目A 部分板塊出現(xiàn)板面筋露筋現(xiàn)象，需現(xiàn)場(chǎng)敲打桁架鋼筋才能滿足設(shè)計(jì)板厚要求（見(jiàn)圖11），而現(xiàn)場(chǎng)敲打桁架鋼筋容易對(duì)預(yù)制板造成損傷。項(xiàng)目A、項(xiàng)目C 后來(lái)調(diào)整設(shè)計(jì)圖紙，把桁架鋼筋高度改為70 mm，才得以滿足要求。

圖10 桁架鋼筋設(shè)計(jì)高度修改Fig.10 Modification of Steel Bar Design Height of Truss

疊合板面筋鋼筋網(wǎng)在施工時(shí)，應(yīng)特別注意將與桁架鋼筋平行的板面筋與桁架鋼筋錯(cuò)開(kāi)，避免板面筋與桁架鋼筋碰撞而增加板厚［14］。

圖11 現(xiàn)場(chǎng)敲打桁架鋼筋Fig.11 Steel Trusses are knocked on site

4 疊合樓板其它質(zhì)量分析

4.1 預(yù)制板預(yù)留胡子筋與梁面鋼筋碰撞

預(yù)制板預(yù)留的胡子鋼筋，特別是雙向板，容易與周邊梁面鋼筋產(chǎn)生碰撞，項(xiàng)目C 的部分預(yù)制板鋼筋需要往下彎45°，才能安裝，安裝完后又把預(yù)制板的鋼筋調(diào)直，這樣對(duì)鋼筋的力學(xué)性能產(chǎn)生影響（見(jiàn)圖12）。解決方法是梁的面筋先不要綁扎，放置在遠(yuǎn)離疊合板的一邊，從上往下安裝疊合板，再綁扎梁的面筋，才能較好地避免預(yù)制板的鋼筋碰撞問(wèn)題［15-17］。

4.2 疊合板與交叉線管處理

項(xiàng)目A 的電氣設(shè)計(jì)未能與結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)協(xié)同，預(yù)埋在后澆疊合層的電線導(dǎo)管管徑過(guò)大，交叉布置導(dǎo)致后澆疊合層要超厚澆筑才能覆蓋（見(jiàn)圖12）。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，桁架鋼筋的凈空不足35 mm，因此預(yù)埋在后澆疊合層的線管管徑不宜大于φ20，且盡可能不要交叉布置。如果是配電箱下面的樓板，電線導(dǎo)管很密，應(yīng)采用現(xiàn)澆板［18］。

圖12 鋼筋碰撞及電線導(dǎo)管過(guò)密Fig.12 Reinforced Collision and Wire Conduit is too Dense

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)桁架鋼筋疊合板施工安裝的實(shí)體質(zhì)量研究，得出結(jié)論如下：

⑴目前采用人工拉毛法、壓痕法等工藝形成預(yù)制板面的粗糙面，薄弱部位新舊混凝土結(jié)合較好，疊合樓板能達(dá)到整體式樓板效果；預(yù)制板側(cè)采用沖毛法等工藝形成粗糙面，與雙向疊合板整體式接縫之間薄弱部位新舊混凝土結(jié)合較好，雙向疊合板整體式接縫連接做法能達(dá)到整體性要求。

⑵疊合樓板的面筋容易出現(xiàn)鋼筋保護(hù)層厚度不足的質(zhì)量問(wèn)題。

⑶應(yīng)考慮施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，疊合板桁架鋼筋高度不應(yīng)過(guò)高，防止疊合板出現(xiàn)面積露筋。

⑷應(yīng)采用BIM 技術(shù)進(jìn)行施工模擬，組織首個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層驗(yàn)收，掌握合理的預(yù)制板安裝、鋼筋綁扎順序，防止預(yù)制板預(yù)留鋼筋與梁面鋼筋碰撞，影響施工質(zhì)量。

⑸優(yōu)化后澆疊合層的電線導(dǎo)管設(shè)計(jì)，防止電線導(dǎo)管交叉設(shè)置過(guò)密，影響疊合板的施工質(zhì)量。